便座自立機構
【課題】手動開閉式の便座に、構造が簡素で高い信頼性を発揮する便座自立機構を組み込む。
【解決手段】一端部に便座４が固定される便座制動軸３０の他端側に固定されたロータ部材４１の周囲に、ロータ部材４１の外周面に沿って半円弧状の板バネ４２を配設し、板バネ４２の周方向両端部に形成した固定凸条４２ａをロータ部材４１の外周面に弾性的に当接させる。便座４を開いてロータ部材４１が回転すると、ロータ部材４１の外周面に形成した回転凸条４１ａが板バネ４２の固定凸条４２ａに係合し、この時、便座制動軸３０の回転が規制されて便座４が自立した開位置に保持される。便座自立機構４０を、便座４の開閉動作を制御するダンパ８０と別体に、かつ便座制動軸３０上に直接設けて、構造の簡素化を図る。
【解決手段】一端部に便座４が固定される便座制動軸３０の他端側に固定されたロータ部材４１の周囲に、ロータ部材４１の外周面に沿って半円弧状の板バネ４２を配設し、板バネ４２の周方向両端部に形成した固定凸条４２ａをロータ部材４１の外周面に弾性的に当接させる。便座４を開いてロータ部材４１が回転すると、ロータ部材４１の外周面に形成した回転凸条４１ａが板バネ４２の固定凸条４２ａに係合し、この時、便座制動軸３０の回転が規制されて便座４が自立した開位置に保持される。便座自立機構４０を、便座４の開閉動作を制御するダンパ８０と別体に、かつ便座制動軸３０上に直接設けて、構造の簡素化を図る。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、洋式トイレに具備される手動開閉式の便座を自立した開位置に保持する便座自立機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
洋式トイレは、一般に、便器本体の開口部の縁に使用者が着座する便座が設けられるとともに便座の上に重なって開口部を覆う便蓋が設けられた構成となっている。便座および便蓋は回転軸を介して便器本体に回転自在に支持されており、使用者が回転させて開閉するようになっている。一方、便蓋の方を電動開閉式とするとともに、手動開閉式の便座においては、閉じる際の回転速度を遅くする一方向ロータリー型のダンパが具備されるとともに、開いた状態から不用意に閉じてしまうことを防ぐために便座を自立した開位置に保持する自立機構が設けられているものが提供されている（特許文献１参照）。この種の自立機構としては、上記ダンパに組み込まれた形式のものが知られている（特許文献１，２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−３４４２５５号公報
【特許文献２】特開２００４−１９４７７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記文献に記載される自立機構は、ダンパ内に組み込む構造であるため、構造が複雑になりがちであるとともに動作の信頼性が不十分である場合があった。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、構造が簡素で高い信頼性を発揮する便座自立機構を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の便座自立機構は、手動開閉式の便座を自立した開位置に保持する便座自立機構であって、回転自在に支持され、一端部に、閉位置から開位置の範囲で開閉する便座が固定される便座制動軸と、この便座制動軸の他端側に固定されたロータ部材と、このロータ部材に近接して固定された固定部材と、前記ロータ部材と前記固定部材とに設けられ、互いに弾性的に係脱可能な状態に係合し合い、係合時に、ロータ部材の前記便座の閉方向への回転を規制する回転規制手段とを具備することを特徴とする。
【０００７】
本発明では、便座が開けられて開位置に達すると、便座制動軸と一体回転していたロータ部材が回転規制手段を介して固定部材に係合し、便座は自立した開位置に保持される。本発明によれば、従来のようにダンパに組み込むことなく便座制動軸に対して独立して設けることができるため、構造を簡素とすることができ、また、簡素な構造ゆえに動作の信頼性を高めることができる。
【０００８】
本発明では、前記ロータ部材は、前記便座制動軸と同軸的に配設された円筒状部材であり、前記固定部材は、前記ロータ部材の外周面に対向し、かつ該外周面の周方向に沿って配設された弾性を有する円弧状部材であり、前記回転規制手段は、前記ロータ部材の外周面の周方向に離間した２位置に設けられた被係合部と、前記固定部材の周方向の両端部に設けられ、該固定部材の弾性によって前記被係合部に弾性的に係合する係合部とからなることを具体的形態とする。この形態では、便座制動軸と一体回転するロータ部材側の２箇所の被係合部に対して固定部材側の係合部がそれぞれ係合するため、便座の自立状態が安定して保持される。
【０００９】
本発明では、前記回転規制手段の互いの係合点が前記ロータ部材の回転角度に応じて任意に設定されることにより、前記便座の自立角度が変更可能とされることを特徴とする。この形態では、便座の自立角度を容易に変更することができるといった効果が得られる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、構造が簡素で高い信頼性を発揮する便座自立機構が提供されるといった効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係る便座自立機構を有する便蓋開閉ユニットが具備された洋式トイレの（ａ）平面図、（ｂ）便蓋と便座が閉じた状態の側面図、（ｃ）便蓋が開いた状態の側面図である。
【図２】便蓋開閉ユニットの（ａ）斜視図、（ｂ）ケーシングを除去した状態の斜視図である。
【図３】便蓋開閉ユニットの（ａ）側面図、（ｂ）第２ケーシングを除去した状態の正面図、（ｃ）他方向側面図である。
【図４】便蓋開閉ユニットの正面断面図である。
【図５】便蓋開閉ユニットに組み込まれた一実施形態に係る便座自立機構およびダンパ等の正面図である。
【図６】一実施形態に係る便座自立機構の斜視図である。
【図７】便座自立機構の動作を示す図５のVII-VII断面図であって、（ａ）便座が閉じている時、（ａ）便座が自立している時を示している。
【図８】便座自立機構の他の形態を示す断面図であって、（ａ）便座が閉じている時、（ａ）便座が自立している時を示している。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の一実施形態を図面を参照して説明する。
図１は、一実施形態に係る便座自立機構を有する便蓋開閉ユニット７が具備された洋式トイレを示している。このトイレ１は、便器本体２と、便器本体２の上に設けられた便座ユニット３とから構成されている。便座ユニット３は、便器本体２の開口の縁に載せて設けられる環状の便座４と、便座４の上に重なって開口を覆う便蓋５と、便器本体２の後部上面を覆う本体カバー６と、便蓋５を電動で開閉させる便蓋開閉ユニット７とから構成されている。なお、図１でＸ１−Ｘ２は前後方向、Ｙ１−Ｙ２は左右方向と定義する。
【００１３】
図２〜図４に示すように、便蓋開閉ユニット７は分離可能な第１ケーシング１１と第２ケーシング１２とが組み合わされてなるケーシング１０を有している（図２（ｂ）はケーシング１０が無い状態、図３は第２ケーシング１２が無い状態を示している）。ケーシング１０は、組み合わされた状態で、左右方向（図４でＹ１−Ｙ２方向）に延びる本体部１０Ａと、本体部１０Ａの一端側（図４でＹ２側）の下方部分に接続し、該下方部分から前後方向（図３でＸ１−Ｘ２方向）に延びるモータ収容部１０Ｂとを有している。
【００１４】
ケーシング１０の本体部１０Ａの一端側からは、便蓋駆動軸２０および便座制動軸３０が突出している。便蓋開閉ユニット７は、図１に示すように、トイレ１の本体カバー６内の前方にモータ収容部１０Ｂが前後方向に沿った状態に収容され、かつ、本体部１０Ａが本体カバー６の上方に突出して左右方向に沿うとともに便蓋駆動軸２０および便座制動軸３０が右方に向く状態に、本体カバー６内に設置される。
【００１５】
ケーシング１０の本体部１０Ａ内には、本体部１０Ａの長手方向と平行に便蓋駆動軸２０が回転自在に設けられており、さらにこの便蓋駆動軸２０の外周に円筒状の便座制動軸３０が、同軸的、かつ相対的に摺動回転自在に設けられている。前述のようにこれら軸２０，３０は、一端側がケーシング１０から突出しており、突出部分においては便座制動軸３０が短く、便座制動軸３０からさらに便蓋駆動軸２０が突出している。
【００１６】
ケーシング１０から突出する便蓋駆動軸２０には便蓋５の後端部が一体回転可能に固定されており、また、ケーシング１０から突出する便座制動軸３０には便座５の後端部が一体回転可能に固定されている。この場合、便蓋駆動軸２０および便座制動軸３０は、便座４および便蓋５の後端部の右端部にそれぞれ固定されており、便座４および便蓋５の後端部における便蓋駆動軸２０および便座制動軸３０と同軸上の所定箇所（例えば左端部）は、図示せぬ回転軸を介して便器本体２に回転自在に支持されている。
【００１７】
図４に示すように、便蓋駆動軸２０は、第２ケーシング１２内の他端側の端面に挿入された軸受１３と外周面を囲繞する軸受１４とを介して第２ケーシング１２側に回転自在に支持されている。また、便座制動軸３０は、便座自立機構４０を介して第１ケーシング１１側に回転自在に支持されており、便蓋駆動軸２０は、第１ケーシング１１側においては便座制動軸３０および便座自立機構４０を介して回転自在に支持されている。便座自立機構４０はケーシング１０の本体部１０Ａ内において便座制動軸３０の周囲に同軸的に配設されている。便蓋駆動軸２０のケーシング１０内の他端部には、便蓋駆動ギヤ２１が同軸的に固定されている。
【００１８】
図３（ｃ）に示すように、ケーシング１０のモータ収容部１０Ｂ内にはモータ５０が収容されている。モータ５０は、円筒状のモータ本体５１の一端から、モータ本体５１と同程度の長さのモータ軸５２が突出してなるものである。モータ５０は、モータ軸５２側を前方に向けるとともに軸方向が上方から見て便蓋駆動軸２０および便座制動軸３０に直交し、かつ、前方に向かうにしたがって下がり勾配になるように所定角度で傾斜した状態に配設されている。
【００１９】
モータ軸５２には、モータ軸５２上に設けられたウォーム６１とウォームホイール６２とからなるウォームギヤ６０が連結されている。そして、ケーシング１０内のモータ５０収容部１０Ｂから本体部１０Ａにわたっては、ウォームホイール６２と便蓋駆動ギヤ２１とを連結してモータ５０の動力を便蓋駆動軸２０に伝達する第１伝達ギヤ７１と第２伝達ギヤ７２とが収容されている。
【００２０】
ウォームギヤ６０のウォームホイール６２は、大小のギヤを有する２段ギヤであってウォームギヤ軸６５を介してケーシング１０に回転自在に支持されており、大径ギヤ６２ａがウォーム６１に噛み合っている。第１伝達ギヤ７１と第２伝達ギヤ７２も大小のギヤを有する２段ギヤであり、それぞれウォームギヤ軸６５と平行な第１伝達ギヤ軸７５および第２伝達ギヤ軸７６を介してケーシング１０に回転自在に支持されている。
【００２１】
ウォームホイール６２の小径ギヤ６２ｂは第１伝達ギヤ７１の大径ギヤ７１ａに噛み合い、第１伝達ギヤ７１の小径ギヤ７１ｂは第２伝達ギヤ７２の大径ギヤ７２ａに噛み合い、第２伝達ギヤ７２の小径ギヤ７２ｂは便蓋駆動ギヤ２１に噛み合っている。これによりモータ５０が作動して回転するモータ軸５２の回転は、ウォームギヤ６０、第１伝達ギヤ７１、第２伝達ギヤ７２を経て便蓋駆動ギヤ２１に伝わり、便蓋駆動軸２０が回転駆動されて便蓋５が開閉される。
【００２２】
便蓋５は、モータ５０が正転・逆転することにより開動作・閉動作がなされる。モータ５０のＯＮ・ＯＦＦおよび回転方向の選択は、任意のスイッチによってなされる。モータ５０のスイッチは、例えば使用者が直接操作するものでもよく、また、使用者の接近・離間を感知するセンサと組み合わせて、使用者が接近したら便蓋５が開き、使用者が去って一定の時間が経過したら便蓋５が閉じるように制御する形態であってもよい。
【００２３】
また、モータ５０内には、便蓋５が閉じた状態から手動で開かれたり、便蓋５が開いた状態から手動で閉じられたりしたことをモータ軸５２の回転に応じて検知する手動開閉センサ（不図示）が設けられており、この手動開閉センサが作動すると、モータ５０が便蓋５の回転方向に追従するように作動して手動から電動に切り替わるようになっている。なお、この場合のウォームギヤ６０は、ウォーム６１側からウォームホイール６２に回転が伝わるのは勿論のこと、ウォームホイール６２が駆動されてもその回転がウォーム６１に伝わって回転する仕様になっており、したがって便蓋５が開いた状態から手動で閉じられたりした場合にも、モータ軸５２にウォームホイール６２から回転が伝わる。
【００２４】
図４および図５に示すように、便座制動軸３０上の、上記便蓋駆動ギヤ２１と上記便座自立機構４０との間には、ダンパ駆動ギヤ３１が固定されている。一方、ケーシング１０の本体部１０Ａにおける便座自立機構４０の下方には、流体圧式（例えば油圧式）のダンパ８０が配設されている。
【００２５】
ダンパ８０は、一般周知の一方向ロータリーダンパであって、便座制動軸３０と平行で図４のＹ１方向に突出するダンパ入力軸８１を有している。ダンパ入力軸８１上にはダンパ入力ギヤ８２が固定されており、このダンパ入力ギヤ８２はダンパ駆動ギヤ３１に噛み合わされている。これによりダンパ入力軸８１には、便座４とともに回転する便座制動軸３０の回転が、ダンパ駆動ギヤ３１、ダンパ入力ギヤ８２を介して伝わるようになっている。ダンパ８０は、その回転方向、すなわち便座４の開方向および閉方向に応じて異なる作動を示す。
【００２６】
すなわちダンパ８０の作動は、手動開閉式の便座４を、閉位置（図１（ｂ）の実線で示す）から自立した開位置（図１（ｃ）の二点鎖線で示す）に開く動作の時には、便座４を弱い力で早く回転させて開くことができるように、開方向への回転は抵抗を弱くする。一方、便座４を閉じる際には便座４を閉方向に回転させると自重で閉じていくが、この時には遅く回転して便器本体２に載って閉じる際の衝撃が弱くなるように閉方向への回転は抵抗を強くする。ダンパ８０はこのような作動が可能なように組み込まれている。
【００２７】
このように開閉される便座４は、上記便座自立機構４０により、自立した開位置から不用意に閉じてしまうことが防がれるようになっている。便座自立機構４０は、図４、図６、図７に示すように、上記便座制動軸３０の周囲に配設された円筒状のロータ部材４１と、ロータ部材４１の外周面に対向し、その外周面に沿って配設された半円弧状の板バネ（固定部材）４２と、円筒状のホルダ４３とから構成されている。
【００２８】
ホルダ４３は、便座制動軸３０を囲繞する状態でケーシング１０に固定されている。板バネ４２は、ホルダ４３内に、該ホルダ４３の内周面に沿うように収容されている。板バネ４２は、周方向の中央部に形成されたステー部４２ｂを介してホルダ４３に固定されており、これによって板バネ４２は円弧が開いたり閉じたりするように撓んで変形可能となっている。板バネ４２の周方向両端部には、内周面側に突出して軸方向に延びる断面略三角形状の凸条（係合部）４２ａが軸方向の全長にわたって形成されている。両端部の各凸条４２ａは、周方向に互いに略１８０°離間した位置に形成されている。
【００２９】
板バネ４２は、ロータ部材４１とホルダ４３間に組み込まれた状態で両端部がロータ部材４１により押されて広がるように弾性変形しており、これによって両端部の凸条４２ａがロータ部材４１の外周面に常に弾性的に当接するようになっている。ロータ部材４１の外周面には、板バネ４２の各凸条４２ａが板バネ４２の弾性によってそれぞれ弾性的に係脱可能に係合する軸方向に延びる断面略三角形状の凸条（被係合部）４１ａが軸方向の全長にわたって形成されている。これら凸条４１ａも、周方向に互いに略１８０°離間した位置に形成されている。
【００３０】
なお、以下の説明では、ロータ部材４１側の凸条４１ａを、ロータ部材４１が便座制動軸３０と一体に回転することから回転凸条４１ａと称し、板バネ４２側の凸条４２ａを、板バネ４２がホルダ４３を介してケーシング１０に固定されていることから固定凸条４２ａと称する。これら回転凸条４１ａと凸条４２ａとにより、本発明の回転規制手段が構成されている。
【００３１】
この便座自立機構４０によれば、便座４が便器本体２に載って閉じている時には、図７（ａ）に示すように、各回転凸条４１ａは各固定凸条４２ａ間に位置しており、各凸条４１ａ，４２ａが周方向に交互に略９０°離れて配された状態となる。次に、手動で便座４が開けられると便座制動軸３０とともにロータ部材４１は図７（ａ）において矢印方向に回転し、一方の回転凸条４１ａが一方の固定凸条４２ａに近付き、他方の回転凸条４１ａが他方の固定凸条４２ａに近付いていく。そしてさらに便座４が開けられると回転凸条４１ａは近付いた固定凸条４２ａに乗り上げて越える。この動作は、板バネ４２が弾性変形して押し広げられることにより可能となっている。
【００３２】
これにより、図７（ｂ）に示すように、両端の回転凸条４１ａの間に各固定凸条４２ａが存在し、かつ、それら回転凸条４１ａに固定凸条４２ａが当接して係合した状態となる。この状態では、開方向、閉方向のいずれの方向にも固定凸条４２ａによりロータ部材４１の回転が阻止され、便座４がほぼ直立して自立している開位置に保持される。
【００３３】
一方、自立状態から、ある程度の力を与えながら便座４を手動で閉じようとして便座４を前側に回転させると、便座制動軸３０とともにロータ部材４１が図７（ｂ）で矢印方向に回転させられ、その時、回転凸条４１ａは係合していた固定凸条４２ａに乗り上げて越え、係合が外れて自立解除となる。これにより便座４は上記ダンパ８０の抵抗を受けながら自重で閉じていくことが可能となる。このように便座４を開閉させて回転凸条４１ａが固定凸条４２ａを乗り越える際には、使用者はクリック感を得ることができ、開いた際のクリック感により便座４の自立の保持が確認され、閉じる際のクリック感により閉じるという動作が確認される。
【００３４】
便座４の開位置における自立角度は、板バネ４２側の固定凸条４２ａの周方向位置、もしくはロータ部材４１側の回転凸条４１ａの周方向位置を適宜に変更して互いの係合点をロータ部材４１の回転角度に応じて任意に設定することにより、所望の角度に設定することができる。また、各凸条４１ａ，４２ａの高さや立ち上がり角度、あるいは板バネ４２の弾性強度等を適宜に変更することにより、凸条４１ａ，４２ａどうしの係合強度が変更され、これにより、自立から自立解除、あるいはこの逆の自立解除から自立に移る変換点の抵抗感、すなわち自立の強度を、任意に設定することができる。
【００３５】
上記一実施形態の便座自立機構４０によれば、従来のようにダンパ内に組み込まれてはおらず便座制動軸３０上に、直接、かつ独立した状態で設けられており、換言するとダンパ８０とは別体に設けることができると言える。したがって当該便座自立機構４０の構造を簡素とすることができ、また、簡素な構造ゆえに動作の信頼性を高めることができる。
【００３６】
また、便座自立機構４０は便座制動軸３０に対してギヤ等の回転伝達部材を介することなく直接設けられている。すなわち便座制動軸３０にロータ部材４１が直接固定されている。このため、ロータ部材４１に便座４の回転がバックラッシュ等のずれが起こることなく直接伝わり、その結果、便座４の自立位置を高い精度で位置決めすることができる。
【００３７】
また、ダンパ８０と便座自立機構４０とを別体とすることにより、ダンパ８０は汎用のもので賄うことができ、結果としてコスト低減が図られる。また、便座自立機構４０の自立角度や自立強度等の設定をダンパ８０とは関係なく独自に、かつ容易に行うことができるとともに、メンテナンス性も向上する。
【００３８】
上記便座自立機構４０の回転規制手段は、ロータ部材４１と板バネ４２の双方に形成した凸条４１ａ，４２ａで構成されているが、回転規制手段の形態はこれに限定されず、互いに係合し合い、ロータ部材４１を介して便座制動軸３０の回転を規制可能なものであればいかなる形態であってよい。
【００３９】
図８はその一例であって、ロータ部材４１側の被係合部として上記回転凸条４１ａの代わりに溝４１ｃを形成し、これら溝４１ｃに板バネ４２側の上記固定凸条４２ａが係脱可能に係合する形態としている。図８（ａ）は便座４が閉じており固定凸条４２ａに溝４１ｃが係合しておらず、ここから便座４が開けられてロータ部材４１が矢印方向に回転すると、図８（ｂ）に示すように溝４１ｃに固定凸条４２ａが嵌り込んで係合し、便座４が自立して開位置に保持される。
【符号の説明】
【００４０】
４…便座
３０…便座制動軸
４０…便座自立機構
４１…ロータ部材
４１ａ…回転凸条（被係合部、回転規制手段）
４１ｃ…溝（被係合部、回転規制手段）
４２…板バネ（固定部材）
４２ａ…固定凸条（係合部、回転規制手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、洋式トイレに具備される手動開閉式の便座を自立した開位置に保持する便座自立機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
洋式トイレは、一般に、便器本体の開口部の縁に使用者が着座する便座が設けられるとともに便座の上に重なって開口部を覆う便蓋が設けられた構成となっている。便座および便蓋は回転軸を介して便器本体に回転自在に支持されており、使用者が回転させて開閉するようになっている。一方、便蓋の方を電動開閉式とするとともに、手動開閉式の便座においては、閉じる際の回転速度を遅くする一方向ロータリー型のダンパが具備されるとともに、開いた状態から不用意に閉じてしまうことを防ぐために便座を自立した開位置に保持する自立機構が設けられているものが提供されている（特許文献１参照）。この種の自立機構としては、上記ダンパに組み込まれた形式のものが知られている（特許文献１，２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−３４４２５５号公報
【特許文献２】特開２００４−１９４７７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記文献に記載される自立機構は、ダンパ内に組み込む構造であるため、構造が複雑になりがちであるとともに動作の信頼性が不十分である場合があった。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、構造が簡素で高い信頼性を発揮する便座自立機構を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の便座自立機構は、手動開閉式の便座を自立した開位置に保持する便座自立機構であって、回転自在に支持され、一端部に、閉位置から開位置の範囲で開閉する便座が固定される便座制動軸と、この便座制動軸の他端側に固定されたロータ部材と、このロータ部材に近接して固定された固定部材と、前記ロータ部材と前記固定部材とに設けられ、互いに弾性的に係脱可能な状態に係合し合い、係合時に、ロータ部材の前記便座の閉方向への回転を規制する回転規制手段とを具備することを特徴とする。
【０００７】
本発明では、便座が開けられて開位置に達すると、便座制動軸と一体回転していたロータ部材が回転規制手段を介して固定部材に係合し、便座は自立した開位置に保持される。本発明によれば、従来のようにダンパに組み込むことなく便座制動軸に対して独立して設けることができるため、構造を簡素とすることができ、また、簡素な構造ゆえに動作の信頼性を高めることができる。
【０００８】
本発明では、前記ロータ部材は、前記便座制動軸と同軸的に配設された円筒状部材であり、前記固定部材は、前記ロータ部材の外周面に対向し、かつ該外周面の周方向に沿って配設された弾性を有する円弧状部材であり、前記回転規制手段は、前記ロータ部材の外周面の周方向に離間した２位置に設けられた被係合部と、前記固定部材の周方向の両端部に設けられ、該固定部材の弾性によって前記被係合部に弾性的に係合する係合部とからなることを具体的形態とする。この形態では、便座制動軸と一体回転するロータ部材側の２箇所の被係合部に対して固定部材側の係合部がそれぞれ係合するため、便座の自立状態が安定して保持される。
【０００９】
本発明では、前記回転規制手段の互いの係合点が前記ロータ部材の回転角度に応じて任意に設定されることにより、前記便座の自立角度が変更可能とされることを特徴とする。この形態では、便座の自立角度を容易に変更することができるといった効果が得られる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、構造が簡素で高い信頼性を発揮する便座自立機構が提供されるといった効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係る便座自立機構を有する便蓋開閉ユニットが具備された洋式トイレの（ａ）平面図、（ｂ）便蓋と便座が閉じた状態の側面図、（ｃ）便蓋が開いた状態の側面図である。
【図２】便蓋開閉ユニットの（ａ）斜視図、（ｂ）ケーシングを除去した状態の斜視図である。
【図３】便蓋開閉ユニットの（ａ）側面図、（ｂ）第２ケーシングを除去した状態の正面図、（ｃ）他方向側面図である。
【図４】便蓋開閉ユニットの正面断面図である。
【図５】便蓋開閉ユニットに組み込まれた一実施形態に係る便座自立機構およびダンパ等の正面図である。
【図６】一実施形態に係る便座自立機構の斜視図である。
【図７】便座自立機構の動作を示す図５のVII-VII断面図であって、（ａ）便座が閉じている時、（ａ）便座が自立している時を示している。
【図８】便座自立機構の他の形態を示す断面図であって、（ａ）便座が閉じている時、（ａ）便座が自立している時を示している。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の一実施形態を図面を参照して説明する。
図１は、一実施形態に係る便座自立機構を有する便蓋開閉ユニット７が具備された洋式トイレを示している。このトイレ１は、便器本体２と、便器本体２の上に設けられた便座ユニット３とから構成されている。便座ユニット３は、便器本体２の開口の縁に載せて設けられる環状の便座４と、便座４の上に重なって開口を覆う便蓋５と、便器本体２の後部上面を覆う本体カバー６と、便蓋５を電動で開閉させる便蓋開閉ユニット７とから構成されている。なお、図１でＸ１−Ｘ２は前後方向、Ｙ１−Ｙ２は左右方向と定義する。
【００１３】
図２〜図４に示すように、便蓋開閉ユニット７は分離可能な第１ケーシング１１と第２ケーシング１２とが組み合わされてなるケーシング１０を有している（図２（ｂ）はケーシング１０が無い状態、図３は第２ケーシング１２が無い状態を示している）。ケーシング１０は、組み合わされた状態で、左右方向（図４でＹ１−Ｙ２方向）に延びる本体部１０Ａと、本体部１０Ａの一端側（図４でＹ２側）の下方部分に接続し、該下方部分から前後方向（図３でＸ１−Ｘ２方向）に延びるモータ収容部１０Ｂとを有している。
【００１４】
ケーシング１０の本体部１０Ａの一端側からは、便蓋駆動軸２０および便座制動軸３０が突出している。便蓋開閉ユニット７は、図１に示すように、トイレ１の本体カバー６内の前方にモータ収容部１０Ｂが前後方向に沿った状態に収容され、かつ、本体部１０Ａが本体カバー６の上方に突出して左右方向に沿うとともに便蓋駆動軸２０および便座制動軸３０が右方に向く状態に、本体カバー６内に設置される。
【００１５】
ケーシング１０の本体部１０Ａ内には、本体部１０Ａの長手方向と平行に便蓋駆動軸２０が回転自在に設けられており、さらにこの便蓋駆動軸２０の外周に円筒状の便座制動軸３０が、同軸的、かつ相対的に摺動回転自在に設けられている。前述のようにこれら軸２０，３０は、一端側がケーシング１０から突出しており、突出部分においては便座制動軸３０が短く、便座制動軸３０からさらに便蓋駆動軸２０が突出している。
【００１６】
ケーシング１０から突出する便蓋駆動軸２０には便蓋５の後端部が一体回転可能に固定されており、また、ケーシング１０から突出する便座制動軸３０には便座５の後端部が一体回転可能に固定されている。この場合、便蓋駆動軸２０および便座制動軸３０は、便座４および便蓋５の後端部の右端部にそれぞれ固定されており、便座４および便蓋５の後端部における便蓋駆動軸２０および便座制動軸３０と同軸上の所定箇所（例えば左端部）は、図示せぬ回転軸を介して便器本体２に回転自在に支持されている。
【００１７】
図４に示すように、便蓋駆動軸２０は、第２ケーシング１２内の他端側の端面に挿入された軸受１３と外周面を囲繞する軸受１４とを介して第２ケーシング１２側に回転自在に支持されている。また、便座制動軸３０は、便座自立機構４０を介して第１ケーシング１１側に回転自在に支持されており、便蓋駆動軸２０は、第１ケーシング１１側においては便座制動軸３０および便座自立機構４０を介して回転自在に支持されている。便座自立機構４０はケーシング１０の本体部１０Ａ内において便座制動軸３０の周囲に同軸的に配設されている。便蓋駆動軸２０のケーシング１０内の他端部には、便蓋駆動ギヤ２１が同軸的に固定されている。
【００１８】
図３（ｃ）に示すように、ケーシング１０のモータ収容部１０Ｂ内にはモータ５０が収容されている。モータ５０は、円筒状のモータ本体５１の一端から、モータ本体５１と同程度の長さのモータ軸５２が突出してなるものである。モータ５０は、モータ軸５２側を前方に向けるとともに軸方向が上方から見て便蓋駆動軸２０および便座制動軸３０に直交し、かつ、前方に向かうにしたがって下がり勾配になるように所定角度で傾斜した状態に配設されている。
【００１９】
モータ軸５２には、モータ軸５２上に設けられたウォーム６１とウォームホイール６２とからなるウォームギヤ６０が連結されている。そして、ケーシング１０内のモータ５０収容部１０Ｂから本体部１０Ａにわたっては、ウォームホイール６２と便蓋駆動ギヤ２１とを連結してモータ５０の動力を便蓋駆動軸２０に伝達する第１伝達ギヤ７１と第２伝達ギヤ７２とが収容されている。
【００２０】
ウォームギヤ６０のウォームホイール６２は、大小のギヤを有する２段ギヤであってウォームギヤ軸６５を介してケーシング１０に回転自在に支持されており、大径ギヤ６２ａがウォーム６１に噛み合っている。第１伝達ギヤ７１と第２伝達ギヤ７２も大小のギヤを有する２段ギヤであり、それぞれウォームギヤ軸６５と平行な第１伝達ギヤ軸７５および第２伝達ギヤ軸７６を介してケーシング１０に回転自在に支持されている。
【００２１】
ウォームホイール６２の小径ギヤ６２ｂは第１伝達ギヤ７１の大径ギヤ７１ａに噛み合い、第１伝達ギヤ７１の小径ギヤ７１ｂは第２伝達ギヤ７２の大径ギヤ７２ａに噛み合い、第２伝達ギヤ７２の小径ギヤ７２ｂは便蓋駆動ギヤ２１に噛み合っている。これによりモータ５０が作動して回転するモータ軸５２の回転は、ウォームギヤ６０、第１伝達ギヤ７１、第２伝達ギヤ７２を経て便蓋駆動ギヤ２１に伝わり、便蓋駆動軸２０が回転駆動されて便蓋５が開閉される。
【００２２】
便蓋５は、モータ５０が正転・逆転することにより開動作・閉動作がなされる。モータ５０のＯＮ・ＯＦＦおよび回転方向の選択は、任意のスイッチによってなされる。モータ５０のスイッチは、例えば使用者が直接操作するものでもよく、また、使用者の接近・離間を感知するセンサと組み合わせて、使用者が接近したら便蓋５が開き、使用者が去って一定の時間が経過したら便蓋５が閉じるように制御する形態であってもよい。
【００２３】
また、モータ５０内には、便蓋５が閉じた状態から手動で開かれたり、便蓋５が開いた状態から手動で閉じられたりしたことをモータ軸５２の回転に応じて検知する手動開閉センサ（不図示）が設けられており、この手動開閉センサが作動すると、モータ５０が便蓋５の回転方向に追従するように作動して手動から電動に切り替わるようになっている。なお、この場合のウォームギヤ６０は、ウォーム６１側からウォームホイール６２に回転が伝わるのは勿論のこと、ウォームホイール６２が駆動されてもその回転がウォーム６１に伝わって回転する仕様になっており、したがって便蓋５が開いた状態から手動で閉じられたりした場合にも、モータ軸５２にウォームホイール６２から回転が伝わる。
【００２４】
図４および図５に示すように、便座制動軸３０上の、上記便蓋駆動ギヤ２１と上記便座自立機構４０との間には、ダンパ駆動ギヤ３１が固定されている。一方、ケーシング１０の本体部１０Ａにおける便座自立機構４０の下方には、流体圧式（例えば油圧式）のダンパ８０が配設されている。
【００２５】
ダンパ８０は、一般周知の一方向ロータリーダンパであって、便座制動軸３０と平行で図４のＹ１方向に突出するダンパ入力軸８１を有している。ダンパ入力軸８１上にはダンパ入力ギヤ８２が固定されており、このダンパ入力ギヤ８２はダンパ駆動ギヤ３１に噛み合わされている。これによりダンパ入力軸８１には、便座４とともに回転する便座制動軸３０の回転が、ダンパ駆動ギヤ３１、ダンパ入力ギヤ８２を介して伝わるようになっている。ダンパ８０は、その回転方向、すなわち便座４の開方向および閉方向に応じて異なる作動を示す。
【００２６】
すなわちダンパ８０の作動は、手動開閉式の便座４を、閉位置（図１（ｂ）の実線で示す）から自立した開位置（図１（ｃ）の二点鎖線で示す）に開く動作の時には、便座４を弱い力で早く回転させて開くことができるように、開方向への回転は抵抗を弱くする。一方、便座４を閉じる際には便座４を閉方向に回転させると自重で閉じていくが、この時には遅く回転して便器本体２に載って閉じる際の衝撃が弱くなるように閉方向への回転は抵抗を強くする。ダンパ８０はこのような作動が可能なように組み込まれている。
【００２７】
このように開閉される便座４は、上記便座自立機構４０により、自立した開位置から不用意に閉じてしまうことが防がれるようになっている。便座自立機構４０は、図４、図６、図７に示すように、上記便座制動軸３０の周囲に配設された円筒状のロータ部材４１と、ロータ部材４１の外周面に対向し、その外周面に沿って配設された半円弧状の板バネ（固定部材）４２と、円筒状のホルダ４３とから構成されている。
【００２８】
ホルダ４３は、便座制動軸３０を囲繞する状態でケーシング１０に固定されている。板バネ４２は、ホルダ４３内に、該ホルダ４３の内周面に沿うように収容されている。板バネ４２は、周方向の中央部に形成されたステー部４２ｂを介してホルダ４３に固定されており、これによって板バネ４２は円弧が開いたり閉じたりするように撓んで変形可能となっている。板バネ４２の周方向両端部には、内周面側に突出して軸方向に延びる断面略三角形状の凸条（係合部）４２ａが軸方向の全長にわたって形成されている。両端部の各凸条４２ａは、周方向に互いに略１８０°離間した位置に形成されている。
【００２９】
板バネ４２は、ロータ部材４１とホルダ４３間に組み込まれた状態で両端部がロータ部材４１により押されて広がるように弾性変形しており、これによって両端部の凸条４２ａがロータ部材４１の外周面に常に弾性的に当接するようになっている。ロータ部材４１の外周面には、板バネ４２の各凸条４２ａが板バネ４２の弾性によってそれぞれ弾性的に係脱可能に係合する軸方向に延びる断面略三角形状の凸条（被係合部）４１ａが軸方向の全長にわたって形成されている。これら凸条４１ａも、周方向に互いに略１８０°離間した位置に形成されている。
【００３０】
なお、以下の説明では、ロータ部材４１側の凸条４１ａを、ロータ部材４１が便座制動軸３０と一体に回転することから回転凸条４１ａと称し、板バネ４２側の凸条４２ａを、板バネ４２がホルダ４３を介してケーシング１０に固定されていることから固定凸条４２ａと称する。これら回転凸条４１ａと凸条４２ａとにより、本発明の回転規制手段が構成されている。
【００３１】
この便座自立機構４０によれば、便座４が便器本体２に載って閉じている時には、図７（ａ）に示すように、各回転凸条４１ａは各固定凸条４２ａ間に位置しており、各凸条４１ａ，４２ａが周方向に交互に略９０°離れて配された状態となる。次に、手動で便座４が開けられると便座制動軸３０とともにロータ部材４１は図７（ａ）において矢印方向に回転し、一方の回転凸条４１ａが一方の固定凸条４２ａに近付き、他方の回転凸条４１ａが他方の固定凸条４２ａに近付いていく。そしてさらに便座４が開けられると回転凸条４１ａは近付いた固定凸条４２ａに乗り上げて越える。この動作は、板バネ４２が弾性変形して押し広げられることにより可能となっている。
【００３２】
これにより、図７（ｂ）に示すように、両端の回転凸条４１ａの間に各固定凸条４２ａが存在し、かつ、それら回転凸条４１ａに固定凸条４２ａが当接して係合した状態となる。この状態では、開方向、閉方向のいずれの方向にも固定凸条４２ａによりロータ部材４１の回転が阻止され、便座４がほぼ直立して自立している開位置に保持される。
【００３３】
一方、自立状態から、ある程度の力を与えながら便座４を手動で閉じようとして便座４を前側に回転させると、便座制動軸３０とともにロータ部材４１が図７（ｂ）で矢印方向に回転させられ、その時、回転凸条４１ａは係合していた固定凸条４２ａに乗り上げて越え、係合が外れて自立解除となる。これにより便座４は上記ダンパ８０の抵抗を受けながら自重で閉じていくことが可能となる。このように便座４を開閉させて回転凸条４１ａが固定凸条４２ａを乗り越える際には、使用者はクリック感を得ることができ、開いた際のクリック感により便座４の自立の保持が確認され、閉じる際のクリック感により閉じるという動作が確認される。
【００３４】
便座４の開位置における自立角度は、板バネ４２側の固定凸条４２ａの周方向位置、もしくはロータ部材４１側の回転凸条４１ａの周方向位置を適宜に変更して互いの係合点をロータ部材４１の回転角度に応じて任意に設定することにより、所望の角度に設定することができる。また、各凸条４１ａ，４２ａの高さや立ち上がり角度、あるいは板バネ４２の弾性強度等を適宜に変更することにより、凸条４１ａ，４２ａどうしの係合強度が変更され、これにより、自立から自立解除、あるいはこの逆の自立解除から自立に移る変換点の抵抗感、すなわち自立の強度を、任意に設定することができる。
【００３５】
上記一実施形態の便座自立機構４０によれば、従来のようにダンパ内に組み込まれてはおらず便座制動軸３０上に、直接、かつ独立した状態で設けられており、換言するとダンパ８０とは別体に設けることができると言える。したがって当該便座自立機構４０の構造を簡素とすることができ、また、簡素な構造ゆえに動作の信頼性を高めることができる。
【００３６】
また、便座自立機構４０は便座制動軸３０に対してギヤ等の回転伝達部材を介することなく直接設けられている。すなわち便座制動軸３０にロータ部材４１が直接固定されている。このため、ロータ部材４１に便座４の回転がバックラッシュ等のずれが起こることなく直接伝わり、その結果、便座４の自立位置を高い精度で位置決めすることができる。
【００３７】
また、ダンパ８０と便座自立機構４０とを別体とすることにより、ダンパ８０は汎用のもので賄うことができ、結果としてコスト低減が図られる。また、便座自立機構４０の自立角度や自立強度等の設定をダンパ８０とは関係なく独自に、かつ容易に行うことができるとともに、メンテナンス性も向上する。
【００３８】
上記便座自立機構４０の回転規制手段は、ロータ部材４１と板バネ４２の双方に形成した凸条４１ａ，４２ａで構成されているが、回転規制手段の形態はこれに限定されず、互いに係合し合い、ロータ部材４１を介して便座制動軸３０の回転を規制可能なものであればいかなる形態であってよい。
【００３９】
図８はその一例であって、ロータ部材４１側の被係合部として上記回転凸条４１ａの代わりに溝４１ｃを形成し、これら溝４１ｃに板バネ４２側の上記固定凸条４２ａが係脱可能に係合する形態としている。図８（ａ）は便座４が閉じており固定凸条４２ａに溝４１ｃが係合しておらず、ここから便座４が開けられてロータ部材４１が矢印方向に回転すると、図８（ｂ）に示すように溝４１ｃに固定凸条４２ａが嵌り込んで係合し、便座４が自立して開位置に保持される。
【符号の説明】
【００４０】
４…便座
３０…便座制動軸
４０…便座自立機構
４１…ロータ部材
４１ａ…回転凸条（被係合部、回転規制手段）
４１ｃ…溝（被係合部、回転規制手段）
４２…板バネ（固定部材）
４２ａ…固定凸条（係合部、回転規制手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
手動開閉式の便座を自立した開位置に保持する便座自立機構であって、
回転自在に支持され、一端部に、閉位置から開位置の範囲で開閉する便座が固定される便座制動軸と、
この便座制動軸の他端側に固定されたロータ部材と、
このロータ部材に近接して固定された固定部材と、
前記ロータ部材と前記固定部材とに設けられ、互いに弾性的に係脱可能な状態に係合し合い、係合時に、ロータ部材の前記便座の閉方向への回転を規制する回転規制手段と、
を具備することを特徴とする便座自立機構。
【請求項２】
前記ロータ部材は、前記便座制動軸と同軸的に配設された円筒状部材であり、
前記固定部材は、前記ロータ部材の外周面に対向し、かつ該外周面の周方向に沿って配設された弾性を有する円弧状部材であり、
前記回転規制手段は、前記ロータ部材の外周面の周方向に離間した２位置に設けられた被係合部と、前記固定部材の周方向の両端部に設けられ、該固定部材の弾性によって前記被係合部に弾性的に係合する係合部とからなることを特徴とする請求項１に記載の便座自立機構。
【請求項３】
前記回転規制手段の互いの係合点が前記ロータ部材の回転角度に応じて任意に設定されることにより、前記便座の自立角度が変更可能とされることを特徴とする請求項１または２に記載の便座自立機構。
【請求項１】
手動開閉式の便座を自立した開位置に保持する便座自立機構であって、
回転自在に支持され、一端部に、閉位置から開位置の範囲で開閉する便座が固定される便座制動軸と、
この便座制動軸の他端側に固定されたロータ部材と、
このロータ部材に近接して固定された固定部材と、
前記ロータ部材と前記固定部材とに設けられ、互いに弾性的に係脱可能な状態に係合し合い、係合時に、ロータ部材の前記便座の閉方向への回転を規制する回転規制手段と、
を具備することを特徴とする便座自立機構。
【請求項２】
前記ロータ部材は、前記便座制動軸と同軸的に配設された円筒状部材であり、
前記固定部材は、前記ロータ部材の外周面に対向し、かつ該外周面の周方向に沿って配設された弾性を有する円弧状部材であり、
前記回転規制手段は、前記ロータ部材の外周面の周方向に離間した２位置に設けられた被係合部と、前記固定部材の周方向の両端部に設けられ、該固定部材の弾性によって前記被係合部に弾性的に係合する係合部とからなることを特徴とする請求項１に記載の便座自立機構。
【請求項３】
前記回転規制手段の互いの係合点が前記ロータ部材の回転角度に応じて任意に設定されることにより、前記便座の自立角度が変更可能とされることを特徴とする請求項１または２に記載の便座自立機構。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−１１０５６６（Ｐ２０１２−１１０５６６Ａ）
【公開日】平成２４年６月１４日（２０１２．６．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２６３５４７（Ｐ２０１０−２６３５４７）
【出願日】平成２２年１１月２６日（２０１０．１１．２６）
【出願人】（０００１１４２１５）ミネベア株式会社 (846)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月１４日（２０１２．６．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月２６日（２０１０．１１．２６）
【出願人】（０００１１４２１５）ミネベア株式会社 (846)
【Ｆターム（参考）】
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